Plm системы для управления жизненным циклом продукции примеры в области строительства реферат

Обновлено: 02.07.2024

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
(ФГБОУ ВПО "МГСУ")
Национальный исследовательский университет

Выполнил: Дмитриенко Е.А. ИСТАС Маг. 2-4
Преподаватель: Лосев К.Ю к.т.н., доцент.

Введение 3
Обзор решений Siemens PLM software 6
Вывод 17Список использованной литературы 18

Product Lifecycle Management (PLM) — жизненный цикл продукта, изделия. Здесь подразумевается совокупность процессов, выполняемые от момента выявления потребностей общества в определенном продукте до утилизации изделия после его использования. Понятие применимо для любогоизделия сферы информационных технологий и не только.

При современном подходе можно выделить 11 этапов ЖЦ изделия:
Маркетинг и изучение рынка;
Проектирование и разработка продукта;
Планирование и разработка процессов (технологий производства, эксплуатации и т.п.);
Закупки;
Производство или предоставление услуг;
Упаковка и хранение;
Реализация;
Установка и ввод в эксплуатацию;
Техническаяпомощь и обслуживание;
Послепродажная деятельность или эксплуатация;
Утилизация и переработка в конце полезного срока службы.

Рис.1 Жизненный цикл изделия.

конструкторские работы, поскольку инструментальные средства были сосредоточены прежде всего на автоматизированном проектировании при управлении данными, то в конце 1980-х подход
включил уже и поток операций, и процессы, происходящие при развитии жизненного циклаизделия. Таким образом, имеет место обмен информацией и процессами между различными направлениями опытно-конструкторских работ.

Применение PLM
Область применения PLM-систем растет быстрыми темпами. Она интегрирует такие сферы деятельности, в которых использование интеллектуальных активов, связанных с изделием и обмен такими активами обеспечивают заметное увеличение ценности. Использование такихсистем дает предприятиям возможность производить продукцию необходимого качества и обеспечивает заказчикам и пользователям наилучшие преимущества в работе с конкретными видами продуктов. Сращивание PLM с другими областями приносит новые возможности и открывает такие сферы, где потенциал связанного с изделием интеллектуального капитала реализуется внутри расширенного предприятия. Сейчас.

Современные отрасли производственной сферы находятся в условиях конкуренции,
вынуждающей их разрабатывать методы уменьшения затрат на разработку и производство
новой продукции, а также создавать условия обеспечения её качества.
Перед крупными производственными предприятиями стоит задачи увеличения
скорости выхода продукции на рынок, повышения операционной эффективности,
внедрения современных технологий автоматизации основных процессов разработки и
выпуска продукции. [5, с.1]
На современном этапе развития к традиционным инструментам САПР и
автоматизации технологической подготовки производства добавились решения для
централизованного управления инженерными данными (Product Data Management, PDM) а
также система более широкого функционала управления жизненным циклом изделия
(Product Lifecycle Management, PLM).
Система PLM обеспечивает управление трехмерными моделями, чертежами,
расчетными моделями, управляющими программами для станков с ЧПУ,
технологическими спецификациями, производственными эксплуатационными данными и
др.
Актуальность темы. Основной задачей моделирования жизненного цикла является
непосредственная изучение инфраструктуры и управления проекта, определение, оценка и
улучшение самого жизненного цикла.
Целью написания данного реферата является изучение теоретических аспектов PLM
систем управления жизненным циклом изделия.
Из выше указанной цели можно выделить следующие задачи:
 понятие и структура жизненного цикла продукции;
 управление жизненным циклом продукции;
 общие понятия PLM (Product Lifecycle Management);
 PLM как база для внедрения QMS-системы.

Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

Измеритель диаметра, измеритель эксцентриситета, автоматизация, ГИС, моделирование, разработка программного обеспечения и электроники, БИМ

Product Lifecycle Management (PLM) – Технология управления жизненным циклом изделий. Организационно-техническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла, начиная с проектирования и производства до снятия с эксплуатации. При этом в качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты (корабли и автомобили, самолёты и ракеты, компьютерные сети и др.). Информация об объекте, содержащаяся в PLM-cистеме, является цифровым макетом этого объекта.

В современном мире всё большее количество руководителей предприятий склоняется к тому, что основным инструментом в борьбе за успешность компании является внедрение инновационных технологий. Инновации – это та сила, что позволяет вашему предприятию занять большую долю рынка, сила, позволяющая вашим изделиям приносить максимальную прибыль. Инновации снижают расходы на организацию управления и увеличивают его эффективность. Наиболее передовые компании используют инновационные подходы не только на всех стадиях производства, но и на всех стадиях жизненного цикла их изделий.

Ежегодно на предприятиях возникают сотни новых идей, призванных ускорить производство, улучшить потребительские свойства изделий, уменьшить расходы на производство. Часть этих идей при первичном рассмотрении признаётся несостоятельными, из оставшихся, пущенных в разработку, минимум половина не приносит ожидаемого эффекта, и лишь малая доля реально оказывается воплощённой в конечном изделии. Однако сколько при этом производится информационных данных! Документы, версии, поправки, изменения, вносимые разными людьми – разобраться со всем этим вручную даже в небольшой компании может оказаться не под силу. Применение PLM-системы позволяет создать контролируемую среду распространения информации, в которой можно сохранить все идеи и документы, которые в дальнейшем будут доступны по первому требованию строго определённому регламентами кругу лиц. Ещё один положительный эффект: использование PLM-системы позволяет избавиться от ненужной дублирующейся информации.

Внесение в PLM-систему информации о более ранних разработках, на первый взгляд, может не показаться стоящей практикой, однако такой подход позволяет повторно использовать идеи, успешно зарекомендовавшие себя на предыдущих проектах. Вместо того, чтобы тратить время на повторное изобретение колеса, лучше достать его из архива PLM-системы. А если нужен другой его вариант, отчего бы для начала не проанализировать десятки уже имеющихся всё в том же архиве?

Реальность такова, что ведение бизнеса сейчас сопряжено с постоянным общением не только внутри компании, но и с партнёрами, поставщиками и даже клиентами, находящимися в разных концах не только одного города, страны, но и всего земного шара. Причин тому может быть множество. Быть может, у компании нет специалистов в той или иной области производства, и тогда привлечение специалистов из другой компании – единственный выход. Может, специалисты есть, но они заняты на других проектах; а может быть просто дешевле заказать производство третьим компаниям, чем производить что-то самим. А уж если говорить про техническую поддержку изделия, то обеспечение взаимодействия между географически распределёнными участниками жизненного цикла изделия становится непременным условием, с которым успешно справляется PLM-система.

PLM-система обеспечивает ещё одну важную функцию – сбор данных о функционировании изделия у заказчика. Вы видите, как эксплуатируется изделие, в каких условиях, что при этом с изделием происходит, видите слабые места изделия – это бесценные данные, анализируя которые можно как улучшить обслуживание вашего изделия, так и улучшить следующие версии самого изделия путём устранения соответствующих его недочётов, оптимизации тех или иных характеристик. На основе полученных данных можно предсказать сроки снижения функциональности и отказа тех или иных компонентов изделия и провести заблаговременное их обслуживание или замену. Наконец, при утилизации изделия появляется возможность определить ценность тех или иных его компонентов и возможность их повторного использования. В результате – сокращение расходов на производство, использование и обслуживание изделия, сведение к минимуму времени его простоя в результате возможных отказов.

PLM-система – это сложный программный комплекс, состоящий из нескольких взаимосвязанных компонентов. Сердцем PLM-системы являются сервера метаданных, обеспечивающие всю логику работы системы. Они собирают, хранят и обрабатывают данные о файлах, изделиях, пользователях и т.д. Отдельно существуют файловые сервера, на которых находятся электронные версии документов, хранящихся в PLM-системе. Как только тот или иной документ помещается в PLM-систему, сам он попадает на файловый сервер, а информация о нём попадает на сервер метаданных. В дальнейшем, при запросе документа, сервер метаданных проверяет, можно ли выдать тот или иной документ запросившему лицу, и если он обладает достаточными правами, копия документа нужной версии будет отправлена этому пользователю из файлового сервера. Стоит отметить, что на файловом сервере хранятся все версии документов, помещённых в PLM-систему, потому поиск архивных копий того или иного документа не вызывает сложностей; более того, поисковая система сервера метаданных облегчит нахождение нужной версии документа, ограничив поиск по дате, создавшему пользователю или отдельным атрибутам.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: В плане зрелости, степени развития российский рынок PLM-продуктов неоднороден. Например, по распространенности САПР конструкторско-технологической подготовки производства рынок достаточно зрелый – такие решения уже имеются почти на всех машиностроительных предприятиях. Системы класса PDM распространены меньше, решения для управления требованиями встречаются еще реже, а что касается полного цикла автоматизации – от управления требованиями до сопровождения изделия на стадии эксплуатации, то это единичные случаи в отечественной промышленности. Наиболее продвинутыми в плане PLM являются предприятия авиационной отрасли.

По структуре рынка PLM-продуктов можно выделить два различных сегмента: западные продукты и решения российских разработчиков. Довольно часто эти два разных мира пересекаются, дополняя друг друга, причем в пределах одного предприятия. В денежном выражении оба сегмента – отечественный и зарубежный – примерно равны.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: Российские PLM-системы достаточно развиты, но они естественным образом двигаются за российскими машиностроительными предприятиями, и не способны в своем развитии опередить своего заказчика. Это большая проблема отечественных разработок в сфере PLM. Решения от DASSAULT Systemes, Siemens PLM, MSC Software и некоторых других зарубежных вендоров содержат опыт западных промышленных предприятий, во многом гораздо более передовых, чем отечественные.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: На западных продуктах работают предприятия, выпускающие наиболее сложные изделия – представители авиационной отрасли, судостроения. Используют они, как правило, системы от DASSAULT Systemes, Siemens PLM, AVEVA и некоторые другие. Те, у кого изделия попроще, используют российские продукты. Но зачастую отечественные разработки, как я уже сказал выше, используются крупными предприятиями вместе с западными продуктами, они дополняют их на отдельных участках производства.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: Если говорить о внедрении управления полным жизненным циклом изделия, то когда на предприятии или в корпорации имеется понимание того, что такое программа изготовления изделия, управление программой и соответствующая практика, то можно говорить, что имеется и определенная готовность к внедрению PLM-продуктов.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: Основные проблемы две – объемы финансирования и организационно-техническая незрелость предприятий в плане наличия определенной нормативно-технической документации. Чисто теоретически многие проявляют заинтересованность во внедрении PLM, потому что это выгодно с точки зрения увеличения прибыли, сокращения затрат, сокращения сроков запуска новых изделий в производство и, соответственно, их вывода на рынок. Все понимают, что без использования цифровой модели и трехмерного проектирования дальше двигаться невозможно.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: Несколько лет назад государством была запущена система перехода на единый контракт полного жизненного цикла – от проектирования изделия до его изготовления. В рамках этой программы были проведены совещания в рамках ВПК, запущены несколько пилотных проектов, которые в настоящее время находятся в стадии реализации – это проекты в судостроительной, в авиационной и оборонной отраслях. Основная задача, решаемая в ходе реализации проектов, – выход на систему единого контракта жизненного цикла изделия между Минобороны и предприятием-исполнителем. Еще один серьезный стимул возник в результате поставок вооружений за рубеж. Одним из первых серьезных двигателей в плане внедрения PLM в нашей промышленности стали в свое время представители Минобороны Индии, заказывавшие российские подводные лодки, самолеты и желавшие понимать сроки ремонта, иметь интерактивные руководства по эксплуатации изделий и многое другое на общепринятом международном уровне. Западный рынок вооружений, безусловно, подталкивал и подталкивает российскую промышленность к дальнейшему развитию.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: На верхнем уровне мы предлагаем нашим заказчикам продукты DASSAULT Systemes. На нижнем сотрудничаем с российскими производителями конструкторско-технологических систем. Подчеркну, что без комплексного использования западных и российских решений невозможно было бы правильно выстроить работу с нашими заказчиками. В целях максимального удовлетворения потребностей заказчика мы идем на сотрудничество с нашими конкурентами, которые в данном контексте становятся партнерами.

Имитационное моделирование технологических процессов – еще одна тема, выделяющая нас на общем фоне. Это актуально, когда возникает проблема технологического перевооружения предприятия, уже подготовлены спецификации станков под определенную программу выпуска, но понять, подходят ли станки под эту программу не всегда возможно. Однако если построить правильную имитационную модель, прописать логистические процессы, включая размещение оборудования, то возможно обнаружить узкие места и оптимизировать технологические процессы. В рамках этого направления нами осуществляется аудит программы технологического перевооружения, а также участие в проектировании цеха или даже всего предприятия. Практически на любой вопрос у нас есть ответ.

МИХАИЛ ПАНИН: PLM-консалтинг у нас отделен от внедренческого подразделения продуктов DASSAULT Systemes, и это тоже дает нам преимущество перед конкурентами. Они чаще всего работают с каким-либо одним поставщиком решений, западным или отечественным. В нашей же практике были проекты, в рамках которых мы прописывали бизнес-процессы под те системы, которые не продаем – есть опыт разработки бизнес-процессов, например, под внедрение продуктов Siemens PLM.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: Существенная внешняя проблема, с которой сталкивается предприятия машиностроительных отраслей, это недостаточное финансирование. Не менее значимой проблемой является структура этого финансирования. Министерство обороны, заказывающее вооружение, оплачивает только само изделие и все фазы жизненного цикла, связанного с ним. Минпромторг выделяет деньги на развитие, но если мы проанализируем цели поступлений, то в основном это средства на оборудование и модернизацию производства. Для внедрения современных систем PLM необходимы крупные затраты на приобретение программного обеспечения и работы, связанные с его внедрением. На покупку ПО деньги не предусмотрены, причем даже в таких очевидных случаях, как станки с ЧПУ. Таким образом, предприятия должны финансировать свое развитие за счет собственных средств, за счет прибыли, которая, кстати говоря, тоже нормируется, то есть ограничивается действующими нормами.

МИХАИЛ ПАНИН: В случае таких сложных изделий как самолеты, военные суда, замена зарубежных систем САПР в настоящее время попросту невозможна – просто в силу отсутствия отечественных аналогов. Если же мы говорим о системах управления данными, о технологических системах, то развитие российского ПО опережающими темпами на этих участках не просто возможно, оно необходимо, поскольку организация нашего производства такова, что многие западные системы элементарно не подходят. Для их внедрения пришлось бы поменять всю структуру производства.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: Основной план – интегрировать с точки зрения консалтинга все наши квалификации и продукты, включая бизнес-аналитику, создав ряд проектных решений, которые мы могли бы правильно позиционировать и предложить заказчикам, скомпоновав их по отраслевому признаку – судостроение, авиационная промышленность, тяжелое машиностроение. Мы обеспечим заказчиков готовыми решениями по автоматизации линеек их бизнес-процессов или даже конкретных бизнес-процессов, которые обеспечат непрерывность функционирования и сокращения эксплуатационных расходов. Все ради синергетического эффекта от комплекса систем, выстроенных вокруг PLM с учетом отраслевой и нормативной специфики.

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Данная статья посвящена внедрению концепции PLM на предприятии. Приведено краткое описание понятия PLM. Рассмотрены Этапы жизненного цикла, предпосылки перехода на концепцию PLM. Рассмотрены основные способы реализации PLM-концепции.

Ключевые слова: PLM, PDM, ERP, MES.

В современном мире трудно представить процесс разработки технологической и конструкторской документации и других предпроизводственных процессов без использования современных информационных технологий. Поскольку наша страна также является частью этого мира, в ней также внедряются автоматизированные системы управления производством в различных областях производства, и они используются на всех этапах жизненного цикла продукции. Эта тема очень актуальна и имеет большой потенциал в развитии автоматизации производственного процесса в таких областях, как авиационное и транспортное машиностроение, а также в оборонной промышленности. На данный момент одной из самых передовых технологий в предпроизводстве является программный продукт Siemens PLM (Prоduct lifecyclе mаnagement) -программа Teamcenter.

PLM — это прикладное программное обеспечение для управления жизненным циклом продукции. Другими словами, PLM — это подход (концепция), основанный на объединении всей информации о продукте в одном информационном месте. [1].

В Японии, а также на Западе PLM начал бурное развитие около 15 лет назад. Сначала 2010 года PLM не обходит стороной нашу страну и начинает плавно интегрироваться на предприятиях, но положительный опыт иностранных производителей не может так же эффективно применяться на внутреннем рынке, в силу различных направлений предприятий. В этой статье мы проанализируем PLM-подход, для чего он реализуется и какую функцию в нем играет PDM-система (Computer- Aided Design- система автоматизированного проектирования, САПР. Product Data Management-система управления данными продукта).

И начнем мы с этапов жизненного цикла. Для каждого предприятия PLM-подход обеспечивает управление процессами на протяжении всего жизненного цикла продукта, включая следующие этапы:

− Планирование и разработка процесса;

− Производство и обслуживание;

− Упаковка и хранение;

− Продажи и дистрибуция;

− Монтаж и ввод в эксплуатацию;

− Тех. поддержка и тех. обслуживание;

− Утилизация и / или переработка.

Независимо от предприятия, его специфики и выпускаемого продукта данные этапы охвачены в информационных системах класса-ERP, и каждый из этих этапов соответствует информационной системе: маркетинг, планирование, закупки, производство, продажи, монтаж и техническое обслуживание — т. к. это пакет системы учета и мы их не будем рассматривать.

В ERP-системе, отсутствует один очень важный этап — это проектирование изделия. Далее мы как раз и поговорим об этом этапе, который подразумевает разговор о САПР и PDM-системе.

И начнем мы с анализа предпосылок к внедрению концепции PLM. Многие руководители планируют внедрение на своих производственных предприятиях концепции PLM. Это вызвано следующими, объединяющих их, проблемами:

− Медленное время выхода на рынок из-за проволочек при разработке;

− Постоянное нарушение сроков разработки и производства;

− Высокие траты по содержанию собственных конструкторских бюро (КБ);

− Низкая скорость разработки изделия, а также внесение изменений в конструкторскую и технологическую документацию (КТД);

− Проблемы взаимодействия конструкторских бюро и производственных площадок;

− Низкая эффективность управления проектами при разработке новых продуктов;

− Низкое качество разрабатываемой и выпускаемой продукции;

− Несоблюдение маркетинговых и производственных требований в процессе проектирования;

− Ориентация сотрудников компании на объемные показатели.

Большая часть проблем проистекает из общей проблемы многих производственных предприятий — это низкая степень автоматизации. Если бух. учет и управление финансовыми потоками предприятий хоть как то автоматизированы, то PDM-системы только начинают внедрение. Планируется, что это будет длиться, по крайней мере, в течение следующих пяти лет.

И тогда возникает вопрос — что конкретно требуется внедрять: PLM или PDM? Для начала, нужно понять: что такое PLM и PDM и чем они отличаются. PLM — это концепция, которую руководитель компании применяет для достижения определенных целей это:

− Снижение себестоимости изделия;

− Уменьшение срока выпуска новых продуктов.

Главный инструмент достижения указанных целей это — система PDM. Далее будут рассмотрены главные пути реализации концепции PLM через — внедрение определенных специфик PDM-системы.

Для снижения затрат конструкторами и технологами при разработке КТД они должны заниматься только своими главными сущностями — это электронная структура изделия (ЭСИ) и электронная технология изготовления (ЭТИ), которые появляются в PDM-системе. Смысл в том, чтобы они занимались только ЭСИ и ЭТИ, а не второстепенными задачами.

Для проектировщиков самое главное — потратить как можно меньше времени на проработку дерева спецификации в самой PDM-системе и как можно больше времени на разработку продукта в самой САПР.

Снижение затрат на разработку за счет увеличения доли заимствованных деталей и узлов является еще одним очевидным преимуществом автоматизации: использование ЭСИ и ЭТИ позволяет легко организовать поиск деталей и сборочных единиц (ДСЕ), закупаемой продукции (ПКИ), технологического оборудования (СТО) и других элементов конструкторско-технологического проектирования на предмет применимости. Отсюда — возможность наследования узлов и деталей уже ранее разработанных (не отдельно взятого сотрудника, а всей организации). Как результат, вместо копирования или, создание уже кем-то ранее созданной детали, специалисты-разработчики могут унаследовать некоторые узлы, схемы, детали и даже части маршрута или технологии от предыдущих разработок. Для этого всего лишь необходимо найти нужный узел по применимости и включить его в свой проект.

Еще одной важной особенностью работы конструкторских бюро и отделов технической (технологической) документации (ОТД) является организация архива. Современная система PDM допускает так называемый электронный архив, когда вся документация по изделию или техническому процессу хранится в электронном виде, а печатные копии печатаются только при необходимости. Во всяком случае, практически каждое предприятие имеет электронный и бумажный архивы.

Ускорение процесса разработки продукта. Благодаря значительно более эффективному информационному обмену между членами проекта: руководитель проекта в любой момент времени имеет актуальную информацию о готовности определенных блоков и может одновременно ставить несколько задач по разработке несвязанных или слабо связанных блоков. Другими словами, реализация PDM-системы позволяет реализовать метод параллельного проектирования.

Последний способ внедрения PLM — это организация совместной работы команд независимо от местонахождения сотрудников. Речь идет об использовании облачных (SaaS) технологий (англ. Software as a service — программное обеспечение как услуга, то есть технология обслуживания) в области автоматизации работы конструкторов, технологов, стандартизаторов и других профессий, так или иначе связанных с разработкой продуктов и комплексов в современной промышленности.

В соответствии с концепцией PLM одной из задач PDM-системы является подготовка базы нормативно-справочной информации для производственной системы (MES-system) или для системы управления предприятием (ERP-system). Конкретная реализация биржи зависит от специфики предприятия и реализуемых на нем программных продуктов [3].

Дело в том, что любое внедрение продукта — это комплекс организационно-технических мероприятий, и если оборудование и технические специалисты (программисты, инженеры, руководители проектов) уже вполне готовы автоматизировать российские предприятия — дело встает за организационной составляющей. Много предприятий так и будут работать по старинке ровно до тех пор, пока высшее руководство не поймет необходимость перемен. Другими словами — пока внедрение концепции PLM не станет одной из основных задач предприятия.

Основные термины (генерируются автоматически): PLM, PDM, предприятие, внедрение концепции, жизненный цикл, разработка, электронный вид, этап, конструкторское бюро, технологическая документация.

В последнее время термин PLM стал очень популярен в России и постоянно встречается на страницах многих технических журналов. Разобраться в хитросплетениях понятия PLM подчас бывает совсем непросто. С каждым годом информация о CAD/CAM/CAE-системах, их производителях и пользователях растет как снежный ком. Часто об одном и том же продукте приходится слышать самые разные мнения. Однако при всем увеличении объема информации ощущается недостаток информированности, - как рядовых пользователей, так и руководителей, возглавляющих различные подразделения, так или иначе связанные с САПР. Это обстоятельство заставляет уделять больше внимания рассмотрению PLM-систем с разных сторон.

Работа содержит 1 файл

ПЛМ.doc

PLM (Product Lifecycle Management) – это “стратегический бизнес-подход, применяющий согласованный набор бизнес-решений по поддержке коллективного процесса разработки, управления, передачи и использования информации об изделии от создания концепции изделия до его утилизации, и реализованный в рамках расширенного предприятия на основе интеграции людей, процессов, бизнес-систем и информации”.

Определение аналитической компании CIMdata

PLM-направление является очередной ступенью развития информационных технологий. Развитие САПР идет эволюционным путем. Начиналось все с 2D- и 3D-систем. В начале 90-х возникло параметрическое моделирование, а в середине 90-х годов появился цифровой макет изделия. Это стало настоящей революцией в проектировании. Цифровой макет изделия - не просто трехмерная модель изделия и возможность реалистичной визуализации. Цифровой макет изделия предполагает наличие специального подхода к управлению процессом изготовления изделия и обеспечивает не только геометрическое, но и логическое управление сборкой в рамках группового проектирования. PLM-системы распространяют понятие цифрового макета на все производство. Очень важно понимать, что PLM не есть лишь сумма отдельно взятых CAD/CAM/CAE/PDM/ERP/CRM и других систем. Истинное PLM-решение предполагает комплексный подход, а это совсем иные принципы САПР, так как PLM-система позволяет управлять производственным процессом. В основе PLM лежит концепция PPR (Product Process Resource), то есть в рамках единой архитектуры пользователи должны управлять тремя разнородными типами данных: о продукте, технологических процессах и ресурсах предприятия. Постоянно обновляемый цифровой макет настолько точен, что при цифровом моделировании технологического процесса подготовки производства в разы снижается время на подготовку серийного производства, а также в 2-3 раза уменьшается стоимость самих технологических процессов механической обработки, сборки и испытаний. Справедливо утверждение, что внедрение PLM-системы - это прежде всего изменение культуры проектирования и производства.

Переход на PLM-технологии – дорогое занятие, но без этого вскоре российский производитель не сможет разговаривать на одном языке с иностранными партнерами. В условиях государственного и частного бизнеса тройной вектор инновационного промышленного развития – эффективность, стоимость, время – сегодня находится в IT-сфере. Отечественного российского программного обеспечения, способного конкурировать с зарубежным, к сожалению, пока нет. Решающую отрицательную роль здесь сыграл системный характер проблем. За последние 20 лет в отечественную IT-отрасль средства почти не вкладывались. А Запад уже освоил и активно развивает новые методы работы, во главу угла которых поставлена прибыль, а значит: проектирование под заданную себестоимость, максимальное сокращение срока вывода новых изделий на рынок за счет распараллеливания работ, управления жизненным циклом изделия. На данном этапе важно научиться грамотно использовать импортные системы как инструмент, внедрять их в производственный процесс, менять методологию инжиниринга.

Проблемой также является само внедрение PLM-технологиий. Если вы просто установите PLM-систему на компьютеры и изучите справочную документацию, то едва ли сможете использовать более одной десятой всех заложенных в нее возможностей. Поэтому очень важно, чтобы решение внедрялось на предприятии с участием квалифицированного интегратора. Внедрение PLM-системы можно сравнить с изучением иностранного языка: приобретение программных средств эквивалентно покупке словаря, но этого еще не достаточно, чтобы научиться строить фразы и предложения. Раньше, когда понятие САПР сводилось к трехмерному моделированию, все было просто и понятно, но полноценное внедрение PLM-решения своими силами практически невозможно в силу объективных причин - слишком широк спектр решаемых задач.

Внедрение на предприятиях машиностроительной или приборостроительной отраслей системы управления жизненным циклом изделия (Product Lifecycle Management, PLM-системы), предназначенной для сокращения времени его разработки, ускорения вывода на рынок, повышения качества изделия в процессе изготовления и его надежности в процессе эксплуатации.

PLM-система — это интегрированная структура, объединяющая всю информацию о процессах создания и выпуска продукции от технического задания и описания функционального состава изделия до разработки конструкторской документации и технологической спецификации производственного оборудования. В PLM-системе находится наращиваемое в течение жизненного цикла цифровое описание изделия или его цифровой макет.

Построение эффективной PLM-системы требует упорядочения и структуризации всех рабочих процессов управления Жизненным Циклом изделия путем построения их моделей, которые интегрируют системы различных подразделений, предприятий, партнеров, поставщиков и потребителей.

В рамках выполнимой модели сквозного рабочего процесса, логически представляющего собой единый контейнер и описывающего последовательность взаимосвязанных задач управления ЖЦ изделия, осуществляются обращения различных систем, пакетов программ для расчетов, баз данных, систем визуализации информации и средств коммуникации, в том числе находящихся на различных предприятиях компании. Обращения к различным системам из состава PLM-платформы происходит через Интернет, что позволяет построить легко масштабируемую среду поддержи ЖЦИ.

Преимущества использования исполнимых моделей рабочих процессов управления

ЖЦ изделий состоят в том, что такие модели позволяют:

Оперативно адаптировать рабочие процессы поддержки ЖЦ в соответствии с изменившимися условиями, требованиями или возможностями и сократить необходимые для этого время, издержки и риски.

Интегрировать разнородные программные платформы и системы, используемые при управлении ЖЦ продукции.

С минимальными затратами времени организовать распределенное информационное взаимодействие между предприятиями компании, а также поставщиками и партнерами в процессе поддержки ЖЦ изделия.

Обеспечить масштабируемость среды поддержки ЖЦ изделий, открытую для подключения новых систем, разработчиков и предприятий-соисполнителей за счет доступа к ним через Интернет.

Снизить трудоемкость и время внесения изменений при совершенствовании продукции, обеспечивающем ее эволюционное развитие и модернизацию.

Обеспечить создание библиотек стандартных процессов поддержки ЖЦ изделий, которые могут использоваться централизованно всеми предприятиями компании, в том числе и как шаблоны при создании моделей рабочих процессов для новых изделий.

Повысить наглядность рабочих процессов поддержки ЖЦ (проектирования новых изделий) и создать возможности для проведения их анализа, оптимизации и, соответственно, снижения затрат на выполнение.

Получать показатели, характеризующие выполнение рабочих процессов управления ЖЦ и их отдельных шагов, что дает возможность оценивать результат от внесенных изменений в рабочий процесс. А поскольку поддержка ЖЦ осуществляется в соответствии с отлаженными и оптимизированными эталонами рабочих процессов из библиотеки шаблонов, то значительно снижаются риски совершения разработчиками ошибочных действий.

Установить в масштабах компании определенную дисциплину управления ЖЦ, задавая точные правилами и последовательность процедур при решении каждого вида задач управления и тем самым стандартизировать процессы создания и производства продукции.

Проведение информационного обследования предприятия с описанием всех рабочих процессов компании по конструкторской разработке изделия, его производства, эксплуатации и модернизации.

Формирование требований к системе управления ЖЦ. Выбор PLM-системы. Описание сквозных рабочих процессов поддержки ЖЦ изделий и разработка их выполнимых моделей, определение точек интеграции рабочих процессов с различными системами.

Отладка моделей сквозных рабочих процессов и системы в целом. Разработка эксплуатационной документации.

Составляющие компоненты решения

Основными компонентами PLM-решения на предприятии являются:

PDM-система (Product Data Management, PDM) — для систематизации и управления всеми инженерными данными об изделии;

CAD-система (Computer Aided Design, CAD) — система автоматизированного проектирования изделий;

CAE-система (Computer Aided Engineering, CAE) — система инженерных расчетов;

CAM-система (Computer Aided Manufacturing, CAM) — система разработки управляющих программ для станков и технологических линий.

Помимо основных систем, полное PLM-решение может также включать:

CAPP-систему (Computer Aided Production Planning, CAPP) — для планирования производственных процессов;

MPM-систему (Manufacturing Process Management, MPM) — для моделирования и управления производственными процессами;

систему цифрового производства (Digital Manufacturing – DM);

система поддержки эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия (Maintenance, Repair and Operations or Overhaul – MRO) и другие.

Цифрово́й маке́т — совокупность электронных документов, описывающих изделие, его создание и обслуживание. Содержит электронные чертежи и/или трёхмерные модели изделия и его компонент, чертежи и/или модели необходимой оснастки для изготовления компонент изделия, различную атрибутивную информацию по компонентам (номенклатура, веса, длины, особые параметры), технические требования, директивные документы, техническую, эксплуатационную и иную документацию.

Состав цифрового макета

Система управления документами — один или несколько программных комплексов, организующих документы цифрового макета в единое целое и управляющая их жизненным циклом. В настоящее время в качестве системы управления используются системы PDM или PLM.

Система управления составом изделия — даёт возможность создавать абстрактную структуру изделия, не имеющую жёсткой связи с файлами САПР-систем, что позволяет легко изменять состав изделия в зависимости от конфигурационных вариантов или целевого исполнения. При наличии системы управления составом изделия возможно применять один и тот же цифровой макет для выпуска и обслуживания всех модификаций и исполнений изделия.

Система управления жизненным циклом документов — включает в себя средства коллективной работы по просмотру, верификации и утверждению новых документов и по внесению изменений в ранее утверждённые документы. При использовании электронной подписи или принятого на предприятии её аналога возможна разработка и эксплуатация изделия по полностью безбумажной технологии.

Система управления жизненным циклом изделия — является набором средств и настроек для представления цифрового макета на различных этапах создания и существования изделия: конструировании, производстве, обслуживании и утилизации.

Трёхмерная модель — совокупность файлов одной или нескольких САПР-систем, представляющих объёмные модели частей и компонент изделия. Взаимное и абсолютное позиционирование в небольших изделиях может управляться САПР-системой, для больших проектов управление позиционированием осуществляется PDM-системой.